고강도 시멘트 경화체의 강도 및 파괴인성에 관한 연구

A Study on the Strength and Fracture Toughness of High Strength Hardened Cement Paste

본 연구에서는 수경성 시멘트 경화체의 구조적 결함인 휨강도를 향상시키시 위해 보통 포틀랜드 시멘트비를 0.1로 하여 혼합수량을 줄이고 수용성 고분자 물질인 Hydroxy Propy Methyl Cellulose(HPMC)를 첨가하여 시멘트입자의 윤활작용에 따른 균일한 분산효과와 결합효과를 얻도록 하였으며, twin roll mill로 혼련 성형하여 치밀하고 균일한 경화제 시편을 제조하였다. 이러한 고강도 시멘트 경화체의 휨강도는 약 96MPa, 탄성계수는 60GPa로 우수한 특성을 나타내었다. 고강도 시멘트의 고강도화 기구는 100${\mu}m$ 이상의 큰 기공제거 및 균열성장경로인 모세관 기공의 감소, 미수화 시멘트의 증가로 인한 탄성계수의 증가와 crack toughening(입자 가교, 고분자 섬유 가교, frictional interlocking)에 의한 파괴 인성의 향상 때문인 것으로 판단된다.

In this work, in order to inrprove the flexural strength of hardened portlarid cerncrit paste, mix ing water was reduced to water ccrnent ratio of 0.1 aid water soluble polymer such as hydroxy propyl methyl cellulose was adclelri to the paste to obtain a better dispersion. The paste was kneaded by the twin roll mill for cornpact and homogeneous mixing. The high strength mechanism of the hardened cement paste may be due to the removal of macropores larger than 100${\mu}m$, the reduction of capillary pores acting as the passage of crack propagation, the increase of Young's moculus with iticrease of unhytlratcci cenxxnt ard the incicasc of fracture toughnevs with the crack toughening mechanism (grain bridging, polymer fibril bridging and fritional inter-locking).